Отношение Мэн Чжичжуна действительно было очень правильным.
Но хорошее отношение не может решить проблему в корне.
Так называемая двухкомпонентная двигательная установка, по сути, представляет собой химическую двигательную установку, в которой жидкий метилгидразин и тетраоксид диазота используются в качестве топлива и окислителя соответственно.
Если говорить шире, то ракетный двигатель, по сути, тоже является двухкомпонентной двигательной установкой.
Как можно догадаться, её особенности очень очевидны —
Преимущество заключается в достаточной тяге.
Особенно для спутника, это позволяет выполнить изменение орбиты и корректировку положения в очень короткие сроки.
Что касается недостатков...
Остальное - почти сплошные недостатки.
Во-первых, топливо ограничено, и фактически срок службы спутника во многом зависит от того, как долго можно использовать имеющееся топливо.
Во-вторых, как можно догадаться, стабильность химического горения на самом деле трудно гарантировать, даже если речь идёт о топливных элементах, поэтому очень сложно осуществлять особо точный контроль.
Кроме того, вес самого топлива по отношению к массе спутника занимает немалую долю, что с точки зрения функциональности является почти полной тратой ресурсов.
Кроме того, по мере расхода топлива центр тяжести спутника также будет меняться, что создаёт дополнительную нагрузку на бортовую систему управления.
Не говоря уже о том, что на более поздних этапах жидкость в наполовину заполненном топливном баке будет неизбежно колебаться при движении спутника, что ещё больше повлияет на точность действий...
Несмотря на то, что люди уже внесли много улучшений в этом направлении, например, новый алгоритм регулировки положения, который Чан Хаонань тестировал на "Цинлуань-2", эти недостатки всё ещё невозможно искоренить.
"Шицзянь-7", как спутник для проверки связи, сам по себе не требует особо высокой точности связи и частоты смены орбиты, но это не соответствует требованиям испытаний автономного определения орбиты...
Одним словом, при условии обеспечения нормального выполнения задач самого "Шицзянь-7", возможностей для испытаний, которые можно предоставить Мэн Чжичжуну и его команде, на самом деле очень мало.
И трудно сказать, будет ли результат удовлетворительным.
Более того, и без того небольшое количество раз должно быть распределено на весь срок службы спутника, то есть в течение следующих 3-5 лет.
Хотя строительство второго поколения "Бэйдоу" ещё даже не началось, и эта технология не требует срочного внедрения, люди, которые часто занимаются исследованиями, знают, что такой разрозненный способ тестирования на самом деле не способствует нормальному продвижению проекта.
Выслушав опасения Чан Хаонаня, Мэн Чжичжун также выразил своё бессилие:
"Я, конечно, знаю это... Но не говоря уже о настоящем моменте, даже в ближайшие пять лет нет другого лучшего выбора. Другие спутники либо являются функциональными спутниками, которые нельзя использовать для тестирования, либо одиночными или двойными системами, которые не подходят для тестирования..."
"Нельзя же запускать отдельную партию спутников специально для тестирования автономного определения орбиты, да ещё и только для проверки принципа?"
На самом деле, в будущую эпоху коммерческой космонавтики не только спутники, но даже ракеты можно будет использовать для тестирования.
Но это во многом связано с тем, что тратить деньги инвесторов психологически легче, а также с более высокой терпимостью к неудачам и авариям.
Очевидно, что ресурсы и ситуация в китайской космонавтике в настоящее время не позволяют так поступать.
Поэтому осторожность Мэн Чжичжуна оправдана.
"На самом деле, вам, генеральный директор Чан, не нужно так сильно беспокоиться. Все права на эксплуатацию спутника, включая оборудование, на 100% передаются вам. Генеральному конструктору Фаню и остальным нужно только получить некоторые данные о работе на изменённой орбите при наличии достаточных условий".
На самом деле, Чан Хаонань уже собирался согласиться —
В конце концов, его основные усилия в настоящее время должны быть сосредоточены на турбовентиляторном двигателе с высокой степенью двухконтурности и ретрансляционной линии связи. Другим проектам он может максимум оказать некоторую поддержку, но не может взять на себя основную нагрузку.
"Тогда..."
Но в тот момент, когда он открыл рот.
Он вдруг вспомнил об одном деле, о котором слышал два года назад, когда только начал заниматься проектом "Хайян-1".
"Академик Мэн, я помню, что Академия наук пару лет назад, кажется, разрабатывала устройство с электрическим двигателем..."
Электрический двигатель, благодаря низкой зависимости от рабочего тела и относительно простой конструкции, практически лишён ряда недостатков, присущих химическому двигателю, и может обеспечить поразительно высокий (четырёхзначный) удельный импульс.
Единственная проблема в том, что тяга действительно очень мала.
Но для спутника, учитывая, что сопротивление космической среды практически можно игнорировать, небольшая тяга означает лишь более длительное время работы.
В целом, учитывая, что срок службы устройств с электрическим двигателем обычно составляет десятки тысяч часов, это определённо намного надёжнее, чем традиционные решения.
Если бы это был обычный спутник, то слишком длительное время изменения орбиты могло бы создать ненужную нагрузку на наземную систему управления и контроля.
Однако они как раз хотят протестировать технологию автономного определения орбиты...
Просто идеальное сочетание.
В прошлой жизни китайские электрические двигатели фактически вышли на орбиту только в 2010-х годах, но, судя по реальной ситуации, наземные испытания начались гораздо раньше.
Если предоставить дополнительные ресурсы, то перенос сроков на несколько лет раньше не должен стать проблемой.
Однако Мэн Чжичжун, похоже, знает об этом даже больше, чем Чан Хаонань:
"Я знаю, LIPS-200 Института физики города Цзиньчэн, ионная двигательная установка с электронным бомбардированием, тяга 40 мН, удельный импульс 3000 с, срок службы 12 000 часов, в настоящее время проходит наземную проверку на длительный срок службы, ожидается, что она продлится ещё около года..."
"Так разве это не идеально подходит по времени?"
Чан Хаонань хлопнул по подлокотнику кресла:
"Технология электрических двигателей - это ключевая технология для будущих космических аппаратов, она хорошо сочетается с автономным изменением орбиты, их вполне можно объединить и запустить группу спутников для совместного тестирования".
"Хотя на Земле придётся подождать год или два, но тестовые работы можно проводить концентрированно, что всё же лучше, чем пользоваться попутным "Шицзянь-7" и получать данные раз в несколько месяцев или даже раз в год, верно?"
Услышав это, Мэн Чжичжун почесал затылок с озадаченным выражением лица:
"У LIPS-200 на самом деле нет планов выхода на орбиту в краткосрочной перспективе..."
"А?"
Чан Хаонань тоже был ошеломлён.
"У этой технологической линии электронного бомбардирования всё остальное в порядке, срок службы немного ниже, чем у других электрических двигателей, но если не заниматься исследованием дальнего космоса, то его вполне достаточно... Просто энергопотребление слишком велико".
Мэн Чжичжун объяснил:
"Не говоря уже о малых спутниковых платформах... Спутник "Дунфанхун-3" на низкой околоземной орбите имеет стабильную мощность всего 1,7 кВт, а при включении LIPS-200 только на двигатель уходит около 1,5 кВт... Оставшихся 200 Вт не хватит не только на полезную нагрузку, но даже на стабильную работу бортовой системы управления..."
Эти данные Чан Хаонань знал:
"А максимальная мощность?"
Чан Хаонань в настоящее время может считаться специалистом разве что по полезной нагрузке спутников, что же касается всей спутниковой системы, то он, конечно, не полный профан, но знает лишь поверхностно.
По крайней мере, он точно не сравнится с экспертом Мэн Чжичжуном.
Последний почти не задумываясь ответил:
"2,3 кВт... Но эта цифра не имеет смысла?"
Выходная мощность бортового источника солнечной энергии имеет ярко выраженные нелинейные характеристики: при низком напряжении его можно рассматривать как источник постоянного тока, а при высоком напряжении - как источник постоянного напряжения. Поэтому выходная мощность, помимо внешних факторов, таких как интенсивность освещения и температура, также тесно связана с выходным напряжением нагрузки.
Только при определённом напряжении выходная мощность может достичь максимума.
То есть 2,3 кВт.
Но очевидно, что для достижения этого показателя требуются очень жёсткие условия.
Условия работы бортового оборудования сложны, и оно не может постоянно работать так стабильно.
Поэтому Мэн Чжичжун и сказал, что это не имеет смысла.
А 1,7 кВт - это диапазон, который инженеры определили как "вероятно достижимый" на основе характеристик энергопотребления спутникового оборудования.
На самом деле, бортовое оборудование того времени, как правило, имело довольно скромные характеристики, но при этом было большим по размеру и весу.
Соответственно, и энергопотребление было относительно низким —
Если бы вы действительно захотели установить столько оборудования, то "Дунфанхун-3" просто не смог бы его поднять.
Поэтому 1,7 кВт для обычной полезной нагрузки, например, для "Шицзянь-7", вполне достаточно.
Просто ионный двигатель на спутнике действительно относится к категории "прожорливых" потребителей электроэнергии, поэтому и возникла нехватка.
Однако...
Выход есть.
"Кхм-кхм", -
Чан Хаонань прочистил горло:
"В нашей авиационной отрасли есть технология отслеживания точки максимальной мощности, которая может в режиме реального времени регулировать выходное напряжение солнечного источника питания в зависимости от нагрузки, позволяя ему относительно стабильно поддерживаться вблизи точки максимальной мощности".
"На самом деле, нужно просто изменить основную схему усиления ошибок системы питания с прямой передачей энергии, добавить аналого-цифровой преобразователь и соответствующий блок управления, чтобы реализовать изменение опорного напряжения... Ценой этого станет снижение предельного срока службы источника питания, но на самом деле обычные спутники редко дорабатывают до выхода из строя источника питания, так что, возможно, влияние будет не таким уж большим..."
Для Мэн Чжичжуна это был совершенно неожиданный сюрприз.
Это как если бы у вас в кармане было всего две монеты, и вы, думая, где бы их потратить, купили бутылку пива.
А открыв крышку, обнаружили, что выиграли двести тысяч.
На мгновение он даже не успел почувствовать радость.
Сначала нахлынуло любопытство:
"Кстати говоря... Зачем вам, авиаторам, нужна такая технология? Разве у вас нет ВСУ, да и сам двигатель может стабильно обеспечивать электроэнергией?"
"..."
Такой ход мыслей собеседника немного озадачил Чан Хаонаня.
На самом деле, это одна из базовых технологий, используемых в беспилотных летательных аппаратах с большой продолжительностью полёта на солнечной энергии двадцать лет спустя.
Но сейчас объяснить это было не так-то просто.
Поэтому ему пришлось отшутиться:
"Вот именно потому, что для самолётов это бесполезно, я только сейчас и вспомнил..."
Сомнения Мэн Чжичжуна явно не исчезли полностью.
Но к этому моменту неожиданная радость, которую он не почувствовал сразу, уже с опозданием заняла доминирующее положение в его эмоциях:
"Если всё действительно так, как ты говоришь, то даже не нужно особой точности, достаточно поднять мощность выше 2,0 кВт, и этого хватит, чтобы установить LIPS-200!"
Чан Хаонань кивнул:
"Тогда я мог бы заодно проверить эту технологию отслеживания точки максимальной мощности на "Шицзянь-7"..."
Обновлено: 07.04.2026